基于机电耦合的车载雷达阵列天线多学科参数化建模技术及性能分析平台软件

发布时间：2020-05-11 09:40

【摘要】：阵列天线是武器装备车载雷达的重要组成,其性能参数直接影响着武器装备车在战场上对目标的搜索与制导性能,进而影响武器装备车的作战能力。同时,由于武器装备车面临着包括风载,振动冲击,热冲击等复杂多变的服役环境载荷,这对高性能车载雷达阵列天线的多学科协同设计能力和多部门统一协调能力提出了更严格的要求。因此,为更好地保障武器装备的服役性能,需要在深入地分析环境载荷与阵列天线电性能之间约束关系的基础上,提出更加科学的多学科协同设计方法,从而降低多学科协同设计的难度,提高复杂服役环境下阵列天线的设计效率,保障武器装备车的战场生存能力和作战能力。本文突破了车载雷达阵列天线多学科协同设计所面临的多学科参数化建模以及多学科性能分析所需的关键技术,搭建了车载雷达阵列天线多学科分析平台,平台内包括了基础平台,参数化建模模块以及各学科的仿真插件。基础平台基于动态连接库实现了插件系统的开发,将阵列天线各学科的仿真模块作为插件,使得仿真平台具备了一定的可拓展性和可重用性,且基于仿真软件二次开发的共性设计了合理的插件接口,协同了各学科仿真软件的二次开发,加快平台开发速度。参数化建模模块建立了阵列天线的结构功能一体化参数化模型,包括了阵列天线的电讯结构模型,阵列天线的CAD模型及其对应的CAE模型,为平台内的各学科模块的分析提供参数化模型载体。此外,本文基于阵列天线的机电耦合理论,分析了风载以及热冲击条件下的车载雷达阵列天线性能,为工作于该工况下的车载雷达阵列天线设计提供参考,并基于上述分析过程,开发了基于相应应用软件进行二次开发的机电耦合分析插件、风载分析插件以及热冲击插件,完成了阵列天线多学科分析平台主体的开发。最后以某型武器装备车载雷达为例,应用车载雷达阵列天线多学科分析平台分析了该型雷达阵列天线在复杂环境下的结构性能与电性能,并验证了车载雷达阵列天线多学科分析平台的有效性和准确性。
【图文】：

(c) 星载轻质高效一体化天线 (d) 四代机天线(e) 隐身战舰天线 (f) 智能战车天线图1.1 高密度有源相控阵天线应用对于装备于武器装备平台车上的车载雷达，主要作战任务是针对导弹发射阵地以

线中冷板结构的热分布规律，为获取满足总热耗需求的冷板结构模型提供指导，，这一方面将作为后续工作继续补充至平台内。图3.1 阵列天线参数关系图对于由阵列天线参数驱动的电磁模型、结构 CAD 模型、多体模型以及热-力 CAE模型组成的结构功能一体化多学科参数化模型，根据图3.1阵列天线参数化关系所示，保障多学科模型的一致匹配，需要解决关键要点有两个：一是 CAD 参数化模型到力
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP311.52;TJ810.3

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